I. Въведение в мембраната на обратната осмоза
Ro означаваМембрана за обратна осмоза. Обикновено водата тече от ниска концентрация към висока концентрация. Въпреки това, при налягане потокът се обръща от висока концентрация до ниска концентрация. Това е известно като принцип на обратната осмоза.
Размерът на порите на RO мембраните е около 0. {000 1 микрона 1/5000 Размерът на бактериите или вирусите-така че позволява да преминат само водни молекули и някои полезни минерални йони. Други примеси и тежки метали се изхвърлят през изхода на отпадъчните води. RO мембраните се използват широко при обезсоляване на морска вода и рециклиране на космически отпадни води и затова често се наричат високотехнологични изкуствени бъбреци.
RO мембраните са синтетични полупропускливи мембрани, предназначени да имитират биологични мембрани. Те обикновено се правят от полимерни материали като целулозен ацетат, ароматен полихидразид или ароматен полиамид. Порите на повърхността на мембраната обикновено варират от 0. 5 до 10 nm, а тяхната пропускливост зависи от химическата структура на мембраната. Някои материали отхвърлят добре солите, но имат по -бавна проницаемост на водата, докато други с повече хидрофилни групи позволяват по -бърз воден поток.
1. Принцип на обратната осмоза
За да разберем RO, първо трябва да знаем какво е "осмоза" е: когато два разтвора с различни концентрации на сол са разделени от полупропусклива мембрана, водата естествено тече отстрани с по-ниска концентрация на сол отстрани с по-висока концентрация на сол. Самите соли не преминават през. Този процес продължава, докато не бъде достигнато равновесие и се задвижва от осмотично налягане.
Ако налягането, по-голямо от осмотичното налягане, се прилага към страната с висока соленост, водният поток може да бъде обърнат-това е обратна осмоза. По този начин водните молекули се принуждават през мембраната на другата страна, оставяйки соли и примеси зад себе си, ефективно пречиствайки водата.
2. Произход на RO технологията
През 50 -те години на миналия век американският учен д -р С. Сурираджан открива тънка мембрана в тялото на чайка, която може да отдели сладка вода от морската вода вътре в тялото на птицата, използвайки натиск. Тази концепция постави основата на теорията на RO.
През 1953 г. Университетът на Флорида прилага тази технология на оборудване за обезсоляване. През 1960 г. правителството на САЩ финансира изследвания в Медицинското училище в UCLA, ръководено от д -р Сидни Лоде и д -р Сурираджан, за да разработи мембрани на RO за космически програми. Целта беше да се намали необходимостта от пренасяне на големи количества вода в космоса. С течение на времето се включиха повече изследователи, като значително напредват качеството и количеството на технологията на мембраната на RO и решават ключови предизвикателства за пречистване на водата за човечеството.
II. Въведение в ултрафилтрационната мембрана
Ултрафилтрационните (UF) мембраните имат равномерни размери на порите, вариращи от {{0}}. 001 до 0,02 микрона. При налягане тези мембрани филтрират молекули, по -големи от размера на порите, като ефективно разделят частиците с молекулни тегла над 500 далтона или размери по -големи от 10 nm. UF мембраните бяха една от първите мембрани за отделяне на полимери, разработени и се използват индустриално от 60 -те години на миналия век.
UF филтрацията разчита на разликите в налягането, за да се отделят разтворители и концентриране на вещества. Тези мембрани обикновено се правят от целулозен ацетат или подобни полимерни материали. Те са особено полезни за разделяне на колоидни суспензии, които са трудни за справяне с други методи. Приложенията на UF мембраната продължават да се разширяват.
Филтрацията на мембраната, управлявана от налягането, включва три основни типа:
Микрофилтрация (MF): 0.02–10 μm
Ултрафилтрация (UF): 0.001–0.02 μm
Обратна осмоза (RO): 0.0001–0.001 μm
Iii. Характеристики на RO мембраните
Високо обезсоляване дори при високи дебити
Силна механична сила и дълъг експлоатационен живот
Ефективно изпълнение при ниско работно налягане
Устойчиви на химически и биохимични реакции
Минимално въздействие от рН, температура и други фактори
Лесни за източници суровини, просто производство и ниска цена
IV. Характеристики на UF мембрани
Няма промяна на фазата по време на UF процеса; Стабилна работа при стайна температура
Дизайн на компактното оборудване, малък отпечатък и лесен за работа
Прост процес на разделяне с високо ниво на автоматизация
Способни да разделят вещества въз основа на молекулярно тегло
Широка адаптивност към различни водни качества и широк спектър от приложения
V. Приложения на RO мембрани
RO мембраните се използват в различни индустрии, включително:
Генериране на електроенергия
Нефтохимични
Производство на стомана
Електроника
Фармацевтични продукти
Храна и напитки
Обработка на общинската вода и опазване на околната среда
Те играят ключови роли в:
Обясняваща морска вода и солена вода
Производство на захранваща вода на котела
Създаване на индустриална чиста вода и ултра-пури вода за електроника
Изготвяне на питейна вода
Пречистване на отпадни води
Специализирани процеси за разделяне и пречистване
